Paisaje de Traducción Dinámica Revelado por Perfilado de Ribosomas a Nivel Genómico bajo Estrés por Sequía y Calor en Papa
Autores: Jian, Hongju; Wen, Shiqi; Liu, Rongrong; Zhang, Wenzhe; Li, Ziyan; Chen, Weixi; Zhou, Yonghong; Khassanov, Vadim; Mahmoud, Ahmed M. A.; Wang, Jichun; Lyu, Dianqiu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Paisaje de Traducción Dinámica Revelado por Perfilado de Ribosomas a Nivel Genómico bajo Estrés por Sequía y Calor en Papa
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Rendimiento
Calidad
Papas
Estrés por sequía
Alta temperatura
Eficiencia translacional
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
El rendimiento y la calidad de las patatas, un cultivo básico importante, están seriamente amenazados por altas temperaturas y estrés por sequía. Para hacer frente a este entorno adverso, las plantas han evolucionado una serie de mecanismos de respuesta. Sin embargo, el mecanismo molecular de la respuesta de la patata a los cambios ambientales a nivel de traducción aún no está claro. En este estudio, realizamos ensayos de perfilado de transcriptoma y ribosomas con plántulas de patata que crecen bajo condiciones normales, de sequía y de alta temperatura para revelar por primera vez los paisajes de traducción dinámicos. La eficiencia de traducción se vio significativamente afectada por el estrés por sequía y calor en la patata. Se observó una correlación relativamente alta (0.88 y 0.82 para sequía y estrés por calor, respectivamente) de los cambios en la expresión génica entre el nivel transcripcional y el nivel de traducción a nivel global, basado en los datos de perfilado de ribosomas y RNA-seq. Sin embargo, solo el 41.58% y el 27.69% de los genes expresados de manera diferente fueron compartidos por la transcripción y la traducción en estrés por sequía y calor, respectivamente, lo que sugiere que el proceso de transcripción o traducción puede cambiar de manera independiente. En total, la eficiencia de traducción de 151 (83 y 68 para sequía y calor, respectivamente) genes cambió significativamente. Además, las características de secuencia, incluyendo el contenido de GC, la longitud de la secuencia y la energía libre mínima normalizada, afectaron significativamente las eficiencias de traducción de los genes. Además, se detectaron 28,490 marcos de lectura abiertos en la parte superior (uORFs) en 6463 genes, con un promedio de 4.4 uORFs por gen y una longitud mediana de 100 pb. Estos uORFs afectaron significativamente la eficiencia de traducción de los marcos de lectura abiertos principales (mORFs) aguas abajo. Estos resultados proporcionan nueva información y direcciones para analizar la red reguladora molecular de las plántulas de patata en respuesta al estrés por sequía y calor.
Descripción
El rendimiento y la calidad de las patatas, un cultivo básico importante, están seriamente amenazados por altas temperaturas y estrés por sequía. Para hacer frente a este entorno adverso, las plantas han evolucionado una serie de mecanismos de respuesta. Sin embargo, el mecanismo molecular de la respuesta de la patata a los cambios ambientales a nivel de traducción aún no está claro. En este estudio, realizamos ensayos de perfilado de transcriptoma y ribosomas con plántulas de patata que crecen bajo condiciones normales, de sequía y de alta temperatura para revelar por primera vez los paisajes de traducción dinámicos. La eficiencia de traducción se vio significativamente afectada por el estrés por sequía y calor en la patata. Se observó una correlación relativamente alta (0.88 y 0.82 para sequía y estrés por calor, respectivamente) de los cambios en la expresión génica entre el nivel transcripcional y el nivel de traducción a nivel global, basado en los datos de perfilado de ribosomas y RNA-seq. Sin embargo, solo el 41.58% y el 27.69% de los genes expresados de manera diferente fueron compartidos por la transcripción y la traducción en estrés por sequía y calor, respectivamente, lo que sugiere que el proceso de transcripción o traducción puede cambiar de manera independiente. En total, la eficiencia de traducción de 151 (83 y 68 para sequía y calor, respectivamente) genes cambió significativamente. Además, las características de secuencia, incluyendo el contenido de GC, la longitud de la secuencia y la energía libre mínima normalizada, afectaron significativamente las eficiencias de traducción de los genes. Además, se detectaron 28,490 marcos de lectura abiertos en la parte superior (uORFs) en 6463 genes, con un promedio de 4.4 uORFs por gen y una longitud mediana de 100 pb. Estos uORFs afectaron significativamente la eficiencia de traducción de los marcos de lectura abiertos principales (mORFs) aguas abajo. Estos resultados proporcionan nueva información y direcciones para analizar la red reguladora molecular de las plántulas de patata en respuesta al estrés por sequía y calor.